berthollide是什么意思,berthollide的意思翻译、用法、同义词、例句
常用词典
非定比化合物
专业解析
Berthollide 化合物详解
在化学领域,Berthollide 化合物(或称Berthollide)指的是一类重要的非化学计量化合物。这类化合物的核心特征在于其组成元素的原子比例并非固定不变的整数比,而是可以在一定范围内连续变化。这与遵循定比定律(即化合物中各元素质量比恒定)的Daltonide 化合物形成鲜明对比。
核心特征与定义:
- 非整比性: 这是 Berthollide 化合物最根本的特性。它们的化学式通常不能用一个简单的整数比(如 FeO, NaCl)精确表示,而是写作包含变量“δ”的形式(例如 Fe₁₋ᵧO, WO₃₋ᵧ),其中“δ”代表偏离理想整比的微小量。这种偏离源于晶体结构中存在的点缺陷。
- 点缺陷驱动: 非整比性的根源在于晶体结构中存在本征的点缺陷,例如:
- 阳离子空位: 某些阳离子位置空缺(如 Fe₁₋ᵧO 中的铁空位)。
- 阴离子空位: 某些阴离子位置空缺(如 WO₃₋ᵧ 中的氧空位)。
- 间隙原子: 额外的原子占据了晶格间隙位置(如 Zn₁ᵧO 中的锌间隙原子)。
- 置换缺陷: 不同价态的离子相互置换。
这些缺陷的存在破坏了严格的化学计量关系,并使化合物的组成能够在一定范围内变动。
- 组成可变性: 同一 Berthollide 化合物的具体组成(即缺陷浓度)取决于其制备或处理的热力学条件(如温度、周围气氛的分压)。例如,氧化锌 (ZnO) 在锌蒸气中加热会形成富锌的非化学计量相 Zn₁ᵧO,其组成随锌蒸气压变化。
历史背景与命名:
“Berthollide” 这个术语是为了纪念法国化学家克劳德·路易·贝托莱而命名的。贝托莱在 18 世纪末至 19 世纪初的研究中,通过对多种化合物(特别是金属氧化物)的细致分析,观察到了许多物质的组成并不严格遵循定比定律。这与当时约翰·道尔顿提出的原子论和定比定律观点有所不同。因此,非化学计量化合物被命名为 Berthollide,以区别于严格遵守定比定律的 Daltonide 化合物。
典型实例:
- 氧化亚铁 (Wüstite): 其化学式通常表示为 Fe₁₋ᵧO (0.05 < y < 0.15),存在铁空位。其组成取决于温度和氧分压。
- 氧化钨 (WO₃₋ᵧ): 存在氧空位,组成可变,是重要的电致变色材料。
- 硫化亚铁 (Fe₁₋ᵧS): 同样存在铁空位。
- 氧化锌 (Zn₁ᵧO): 在特定条件下可形成含间隙锌原子的非化学计量相。
- 氧化铜 (Cu₂O / CuO 体系): 其氧化物相存在非化学计量区域。
重要性与应用:
Berthollide 化合物在材料科学中扮演着极其重要的角色,因为它们的物理性质(如电导率、光学性质、催化活性、磁性)往往强烈依赖于其具体的非化学计量组成(即缺陷浓度)。这使得人们可以通过精确控制制备条件(如气氛、温度)来“裁剪”材料的性能,应用于:
- 半导体器件 (如 ZnO, TiO₂)
- 离子导体/固体电解质 (如 ZrO₂基材料)
- 催化剂 (如 CeO₂, V₂O₅)
- 电极材料 (如 LiFePO₄ 也存在微小的非化学计量性)
- 磁性材料
- 颜料
Berthollide 化合物是一类组成不固定、元素比例非整数且在特定范围内可变的固体化合物。其非整比性源于晶体结构中固有的点缺陷(空位、间隙原子等)。这类化合物的存在挑战了早期严格的定比定律概念,并在现代功能材料领域具有广泛的应用价值,因为其缺陷结构直接决定了诸多关键物理化学性质。
参考资料:
- International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC). Compendium of Chemical Terminology (the "Gold Book"). Definition of "nonstoichiometric compounds". (来源:IUPAC Gold Book)
- West, A. R. Solid State Chemistry and its Applications. Wiley. (讨论非化学计量化合物及其缺陷化学的标准教材) (来源:West, A.R. Solid State Chemistry)
- Tilley, R. J. D. Defects in Solids. Wiley. (深入探讨固体中缺陷及其对非化学计量的影响) (来源:Tilley, R.J.D. Defects in Solids)
- Wikipedia contributors. "Non-stoichiometric compound." Wikipedia, The Free Encyclopedia. (提供概述和实例) (来源:Wikipedia - Non-stoichiometric compound)
网络扩展资料
"Berthollide"是一个化学领域的专业术语,主要含义和用法如下:
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基本定义
该词指代一类非化学计量化合物(non-stoichiometric compounds),即物质中元素的原子比例不遵循简单的整数比,其化学组成可在一定范围内变化。中文译名有"贝陀立合金"(更常用)、"贝多莱体"或"贝陀立体"等音译版本。
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专业领域应用
这类化合物常见于金属间化合物、合金及某些无机材料中,例如金属氧化物(如氧化铁FeO₁₊ₓ)、硫化物等。其组成可变性与晶体缺陷或混合价态有关,具有特殊电学或催化性能。
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补充说明
该术语属于较为冷僻的专业词汇,日常英语中极少使用。若需深入研究,建议参考《无机化学》教材或金属材料学文献,以获取更详细的晶体结构及物理化学性质分析。
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